氮化镓（GaN）作为第三代半导体材料，主要应用范围包括新能源充电桩、5G基站、城际高铁和特高压等领域。氮化镓材料因为具有高效的电能转换性质，在光伏和风能发电、新能源汽车、工业和消费电源、直流特高压输电等领域的使用，能有效减少碳排放，获得更加经济高效的能源。

全球氮化镓器件的市场规模

        目前，在商用市场上，氮化镓技术和产业链已经出具规模，相关电子元器件的发展也非常迅速，产业覆盖范围包括氮化镓单晶衬底，氮化镓芯片设计、制造和封测等。

        根据权威机构的调查数据，2020年全球氮化镓功率器件的市场规模仅为0.46亿美元。在电信、数据通信、电动汽车和消费电子等高增长应用的驱动下，到2026年，氮化镓功率器件的市场规模将上升到11亿美元，年复合增长率高达70%，特别是在电动汽车领域，年复合增长率将高达185%。2020年，氮化镓射频器件的全球市场规模为8.91亿美元，到2026年这一数字将上升至24亿美元，年化复合增长率也有18%。

全球氮化镓器件的主要厂商

        目前，全球氮化镓新技术的贡献者主要在日本，国外重点的氮化镓企业有日本住友、美国科锐（Cree）、德国英飞凌、韩国三星和LG等。国内氮化镓技术的代表企业有华灿光电、台积电、三安光电和晶元光电等。在氮化镓专利技术的数量上，中国企业与国外企业的差距还有点大。

氮化镓外延晶圆

        德国英飞凌一直在功率器件领域深耕，把市场重点主要放在了美国。作为西门子半导体部门的前身，英飞凌的产品主要是各种功率器件，包括DC-DC转换器、AC-DC电源转换器、功率MOSFET、栅极驱动IC、IGBT、HEMT等。英飞凌曾连续十年稳坐功率半导体全球第一的宝座。

        在氮化镓器件领域，英飞凌的技术产品主要在产业链的中游，功率模块和GaN基FET器件技术的专利数量最多。

        从2019年开始，美国科锐逐渐剥离了LED业务，并将精力主要集中到GaN射频器件和碳化硅电子器件上。2021年，科锐将旗下的功率射频部门更名为Wolfspeed。科锐的专利技术主要集中在LED发光二极管和GaN基FET器件两大领域。不过，最近几年，科锐对发光二极管LED的研发投入大幅减少，在GaN基FET器件上取得了不少技术突破。科锐非常注重器件的多性能发展，依靠积累的技术储备，其氮化镓功率器件也逐渐走向了市场化。

        国内企业中，有一定氮化镓技术储备的是三安光电。作为国内LED企业的老大，三安光电是国内最大的LED外延片和LED芯片企业。从2014年开始，三安光电逐渐布局氮化镓高功率半导体。2018年，在微波集成电路、射频滤波器、LED外延、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料、光通讯、芯片等产业累积投资三百多亿元。三安光电在氮化镓领域的技术主要集中在器件模块等产业链中游。

        从2016年开始，三安光电逐渐减少了可见光LED的技术研发，相应的专利申请数量也不断减少，但GaN基FET和Micro/Mini LED的研发投入却持续增加，专利申请的数量也不断增多。

        最后谈一下日本住友。住友是在全球范围内，第一个实现氮化镓衬底量产的企业，也是全球氮化镓射频器件的主要供应商。华为的氮化镓射频器件就是由住友供应的。住友的研发重点主要在衬底和器件领域，特别是氮化镓FET器件，是住友这几年的重点研发方向之一，侧重于氮化镓FET芯片工艺突破和外延工艺。氮化镓衬底单晶生长技术则侧重于HVPE法。

        目前，全球范围内的氮化镓专利已经超过了十六万件，其中有效的专利也超过了六万件，主要以发明专利为主，创新度较高。中、美、日为氮化镓技术重点布局的市场，美、日起步虽早于中国，但中国发展速度更快。